Il mercato legato ai Data Center in Europa è in forte crescita, stimata intorno al 13% annuo tra il 2023 e il 2033 (Compound Annual Growth Rate stimato da Intelligent Data Centres.com, May 2023). I Data Center rappresentano un asset strategico per le nuove tecnologie ed i nuovi trend digitali che necessitano di crescenti capacità computazionali e di memorizzazione dei dati.
Queste tecnologie si stanno rapidamente diffondendo sia all’interno delle aziende sia nella pubblica amministrazione. Inoltre, l’introduzione di tecnologie all’avanguardia come Big Data Analytics, Internet of Things (IoT), cloud computing, auto a guida autonoma ed infine, non certo ultimo per importanza, lo sviluppo del 5G, richiede la presenza di infrastrutture sul suolo nazionale di paesi altamente sviluppati come Italia, UK, Irlanda, Germania e Francia.
I nuovi Data Center richiedono il supporto di adeguate tecnologie di raffreddamento per le sale server. Per tale motivo Carrier ha sviluppato una nuova gamma, Aquaforce 30XF, il cui principale focus è proprio questo, il raffreddamento dei Data Center. Questa nuova gamma, progettata e prodotta presso il sito produttivo di Montluel (Francia), utilizza innovative tecnologie di Free-Cooling, largamente sfruttabili date le alte temperature di raffreddamento utilizzate nei Data Center, le quali consentono elevatissime efficienze di raffreddamento e di conseguenza gestioni ambientalmente più sostenibili.
È noto che il raffreddamento delle sale server è responsabile del 40-50% dei costi energetici legati ai Data Center, è quindi data grandissima importanza alle apparecchiature che forniscono questo servizio. Tra questi spiccano per importanza i chiller. Dal momento che tale mercato è in forte crescita ne deriva una grande responsabilità ambientale legata al consumo di risorse naturali. Di conseguenza tutte le tecnologie coinvolte nei Data Center devono interagire opportunamente per rendere quest’ultimo più sostenibile, senza ovviamente comprometterne la disponibilità operativa.
Aquaforce 30XF: caratteristiche tecniche e opzioni
La nuova gamma Aquaforce 30XF, specificatamente sviluppata per il raffreddamento dei Data Center, è in grado di coprire potenze frigorifere da 390 kW a 2100 kW. Sono disponibili 15 taglie, che comprendono sia versioni a singolo modulo che a doppio modulo.
Questa gamma è stata sviluppata attorno alla stessa base tecnologica del chiller a vite 30KAV-ZE, prodotto di punta di Carrier ad altissima efficienza con raffreddamento ad aria, con il quale condivide alcune caratteristiche di rilievo:
- compressori a velocità variabile, disponibili in opzione anche a magneti permanenti, che permettono di ottenere migliori efficienze sia a pieno carico che a carico parziale;
- batterie condensanti Microchannel per limitare la carica di refrigerante ed ottenere le migliori prestazioni di scambio termico;
- ventilatori a velocità variabile Flying Bird VI;
- refrigerante HFO-1234ze, Ultra Low GWP.
Grazie a tutti i componenti a velocità variabile è possibile avere un ottimo inseguimento del carico termico in un ampio range di temperature esterne. Infatti, grazie ai ventilatori a velocità variabile, l’unità 30XF è in grado di operare tra i -20 °C e i +55 °C, ed è quindi compatibile con le zone climatiche di maggiore interesse a livello globale. Questa ampia flessibilità conferisce anche nei nostri climi una elevatissima robustezza e flessibilità operativa, caratteristica questa fondamentale a fronte dei cambiamenti climatici in corso.
Sono inoltre disponibili alcune opzioni fondamentali per un funzionamento affidabile ed efficiente del chiller in un’applicazione di Data Center:
- Dual Power Connection 400/230 V: essa consente, nel caso si verifichi un black-out, un recupero della capacità ultrarapido dei compressori in un tempo inferiore a 150 s dal ripristino dell’alimentazione elettrica. È necessario garantire la continuità di funzionamento del pannello di controllo mediante unità UPS;
- Dual Power Connection 400/400 V: sono presenti le predisposizioni per un’alimentazione separata di pannello di controllo, pompe e riscaldatori elettrici, con rete privilegiata dotata di UPS. In questo modo, è possibile ottenere: – un ripristino della piena capacità dei compressori in meno di 150 s; – continuità di alimentazione elettrica alle pompe, in modo tale da garantire il flusso idraulico anche in presenza di black-out; – continuità di alimentazione elettrica ai riscaldatori elettrici, così da evitare problematiche legate al congelamento durante le ore di non funzionamento;
- Ultra fast Capacity Recovery: in applicazioni critiche come quelle legate ai Data Center, in seguito ad un Black-Out, i normali tempi di ripristino della piena potenza frigorifera possono portare ad incrementi sensibili della temperatura dell’acqua e potenzialmente influenzare in maniera critica il funzionamento dei componenti raffreddati. Grazie a questa opzione è possibile ottenere un fast restart dell’unità frigorifera ed un recupero ultrarapido, in meno di 150 s dal ripristino dell’alimentazione elettrica, della capacità dei compressori. L’unità dovrà avere il sistema di controllo alimentato con UPS, interno o esterno, in grado di mantenere operativo il pannello di controllo;
- Total Hydraulic Free-Cooling: Il Free-Cooling di tipo idraulico è garantito da una batteria di scambio microchannel di preraffreddamento del liquidi refrigerato, posta in serie alla batteria condensante e consente di ottenere importanti risparmi energetici in applicazioni di Data Center. L’opzione necessita di un funzionamento con glicole su tutto il circuito primario a cui è collegato il chiller, in particolare si possono distinguere tre modalità operative: – “Mechanical cooling” mode: il fluido viene raffreddato mediante il funzionamento dei circuito frigorifero; – “Combined cooling” mode: quando la temperatura esterna è inferiore di almeno 1°C rispetto alla temperatura di ritorno all’evaporatore, la modalità Free-Cooling è attivata; si avrà una parte di raffreddamento gratuito ed una parte mediante raffreddamento meccanico; – “Natural cooling” mode: quando la temperatura esterna lo consente si ha un raffreddamento totalmente gratuito grazie alle batterie idroniche di Free-Cooling;
- Glycol Free skid: l’opzione condivide gran parte delle caratteristiche presenti nel Free-Cooling standard, ad eccezione del fatto che il circuito glicolato è relegato in un circuito interno alla macchina; quindi, grazie ad uno scambiatore di disconnessione, è possibile operare sul circuito primario in assenza di glicole, con tutti i conseguenti vantaggi legati ai consumi delle pompe, al sottodimensionamento dei terminali e al contenimento della carica di glicole;
- Active Harmonic Filters: questa opzione, integrata nel chiller, permette di limitare i disturbi legati alle armoniche. La distorsione armonica THDi sarà inferiore al 5% in tutto il campo di lavoro, consentendo di limitare i potenziali disturbi alle altre apparecchiature alimentate dallo stesso trasformatore legati alla qualità della forma d’onda di alimentazione. Inoltre con utilizzo di AHF si otterrà un fattore di potenza molto elevato che consente di contenere le perdite energetiche nella rete elettrica.
«La gamma 30XF si è confermata come soluzione vincente sul mercato grazie alle ottime efficienze garantite e alla presenza di opzioni, come Doppia Alimentazione Elettrica, Fast Capacity Recovery, Free Cooling e Filtri Armonici Attivi, con cui è stato possibile soddisfare le esigenze dei Data Center. Infatti, negli ultimi tre anni, sono stati registrati oltre 100 milioni di euro di ordini che includono: 30XF, terminali e sistemi di controllo relativamente a vari progetti aventi come data di fornitura il 2023/2024».
